实验五五五计数、、、译码、译码、、、显示、显示电路一、实验目的1、掌握并理解计数、译码、显示的原理。2、熟悉集成计数器的逻辑功能及使用方法。3、了解译码与显示器件的使用。二、预习要求1、复习有关计数、译码、显示电路的的工作原理。三、实验仪器及设备1、模拟/数字学习机2、16进制计数器74LS161一块3、显示译码器74LS47一块4、与非门74LS00一块。四、实验原理1、计数器是一种广泛使用的电路，它能够用不同的状态来表示输入脉冲的个数，广泛应用于数字系统的控制、运算及分频等方面。计数器的基本原理是记录输入脉冲的个数，它所能表示的状态数目的最大值，称为计数器的模。根据计数器模数的不同，有二进制计数器、十进制计数器等；此外，按计数器工作方式分类又有同步计数器和异步计数器两类。同步计数器与异步计数器的区别在于构成计数器的各触发器与时钟脉冲之间的关系。在时钟脉冲的作用下，各触发器状态同时发生翻转的计数器为同步计数器；相反，各触发器之间没有一个共同的时钟信号，这样的计数器则称为异步计数器。图5－1为74LS161的引脚图。CLR116VCCA116VCCCLK215RCOB215fA314QALT314gB413QBBI/RBO413aC512QCRBI5744712b74161D611QDC611cENP710ENTD710dGND89LOADGND89e图5－1图5－22、显示译码器一般与显示器配合使用。现在较常用的显示器是LED数码管，有共阴和共阳两种结构。与之适应的译码器也有两种类型：选用输出为低电平有效的显示译码器时用共阳极数码管；选用输出为高电平有效的显示译码器时使用共阴极数码管。七段发光二极管（LED）数码管的外观如图5－3所示，每一段相当于一个发光二极管，有共阴管和共阳管两种。图5－3（a）为共阴结构，各段加高电平发光，为高电平驱动方式；此外，还有低电平驱动的共阳结构，如图5－3（b）所示。在七段显示器的输入端必须串接电阻，以限制发光二极管的电流，否则电流太大，容易烧毁发光二极管，这个电流称为驱动电流，一般为5～10mA。此外，LED数码管有红、绿、黄等不同颜色，不同颜色LED中每段发光二极管的导通电压略有不同，一般为2～2.5V。-17-Uccaaabfbgbecgdg（a）共阴管（b）共阳管图5－3LED数码管共阴管和共阳管LED数码管要显示就需要有一个专门的译码器，该译码器不但要完成译码功能，还要有相当的驱动能力。例如，BCD－七段译码器/驱动器有驱动共阳极管的74LS47、74LS247，驱动共阴极管的74LS48、74LS248等。五、实验内容与步骤1、区分LED数码管用7根线连接电平开关与数码管（实验箱中上位置的2个数码管），用高低电平分别测试这2个数码管并区分管的类型并记录下来。2、测试验证74LS161和74LS47的功能，74LS47的a～g接共阳数码管的a～g。并将结果填入表5-2。表5-174LS161功能测试输入输出时钟CLK清除CLR置数EPET×0×××清除10××置数1111计数×110×不计数×11×0不计数表5-274LS47功能测试输74LS47辅助74LS161、8421码输出端状态入输入端状态字脉型QD(D)QC(C)QB(B)QA(A)冲显LTRBIRI/RBO顺示L4L3L2L1序011111×121×131×1-18-41×151×161×171×181×191×1试灯0×1××××灭010接V表0000熄灭××0××××3、用74161构成九进制计数器。用74161构成九进制计数器通常用两种方法实现，即反馈清零法和反馈置数法。（1）反馈清零法图5－4所示的九进制计数器就是借助74LS161的异步清零功能实现的。74LS161从0000状态开始计数，当输入第九个计数脉冲（上升沿）时，输出QDQCQBQA＝1001，通过与非门译码后，反馈给CLR端一个清零信号，立即使QDQCQBQA返回0000状态，接着，RD端的清零信号也随之消失，74LS161重新从0000状态开始新的计数周期。要说明的是，此电路一进入1001状态后，立即又被置成0000状态，即1001状态仅在极短的时间出现，因此就跳过了1001～1111七个状态，得到了九进制计数器。将74LS161的输出分别接74LS47的输入和指示灯，74LS47的输出接数码管（实验箱上有已经接好的74LS47与数码管）。观察显示是否符合设计要求。注意：：：这里的：这里的CP